眼下正值江南晚稻丰收季,走进位于江苏苏州太仓市的苏州稻麦周年丰产高效绿色技术协同推广示范基地,金色稻田已开镰收割,农机(885706)手驾驶收割机来回穿梭。与普通收割机不同,这台收割机配备了一双可监测粮食损失的“电子眼”。
“我们这套传感器(885946)的核心技术可以区分籽粒、杂余和秸秆,进而精准提取籽粒信号。”国机集团下属企业中国农机(885706)院高级工程师邢高勇介绍。田间地头的这双“电子眼”,正是由中国农机(885706)院科研团队历经多年攻关研制出的谷物损失传感器(885946)。这枚小小的“电子眼”以精准识别籽粒信号的本领,把机收损失“看”在眼里、减在田间,为颗粒归仓筑起一道科技防线。
立足减损启攻关,抢时采数破难题
我国粮食年产量超1.3万亿斤,但机械化收获环节受脱粒、清选等工序影响,联合收割机籽粒损失问题突出,每年收获环节粮食损失达数百亿斤。保障国家粮食安全,增产与减损必须双向发力——减损就是增产,降耗就是增收。
作为我国农机(885706)科研领域的“国家队”,中国农机(885706)院立足粮食收获减损需求,自主启动谷物损失传感器(885946)研究,围绕籽粒信号精准提取等开展基础研究和技术攻关。历经反复探索与验证,2023年夏,科研团队带着初代原型传感器(885946)成果奔赴青岛即墨开展麦收田间验证。针对当地农时紧、天气变化快的情况,团队调整试验方案,抢采不同作业工况下的传感器(885946)振动响应数据,为后续信号解析处理打下坚实基础。
回京后,团队深入分析找准核心难题:收割机作业振动剧烈、田间电磁环境复杂,传感器(885946)需在海量干扰噪声中精准捕捉籽粒撞击的微弱信号,难度堪比“在喧闹集市中分辨针落地的声响”。为此,中国农机(885706)院科研团队广泛查阅文献、多方对接行业专家,重新设计硬件电路,经过多轮迭代成功研制出宽频程控滤波器。该滤波器可根据收割机机型及作物种类(小麦、水稻、玉米(885811)、大豆(885810)等)在线动态调整滤波参数,真正实现“一套方案多机型适配”。
稻田受挫不绕道,双管齐下解“堵”“扰”
滤波器实现突破后,团队随即把目光转向减振问题,优化安装结构,完成了第一代系统样机研制。
2023年11月,团队携样机奔赴广东河源开展水稻田间试验。南方稻田的复杂工况,给这位实验室里的“优等生”又浇了一盆冷水:田间电磁干扰强度远超预期,有效信号几乎被噪声吞没;镂空式安装支架还造成收割机排草口堵塞,设备无法正常作业。
面对挫败,团队迎难而上,逐项整改。针对电磁干扰,他们将开放式ABS外壳升级为全封闭金属屏蔽外壳,相当于给传感器(885946)穿上金属“防护服”,干扰影响降低约80%,抗干扰能力大幅跃升。针对堵草顽疾,团队摒弃镂空结构,创新平板式设计,在轮式小麦机、履带式稻麦机、玉米(885811)籽粒直收机、大豆(885810)收割机上反复打磨,最终形成各机型通用的“吊杆—平板”标准化安装方案。
南北辗转验良田,多作适配见真章
关键瓶颈相继攻克后,团队开启了大范围、跨区域验证,足迹遍布上海、北京、吉林、黑龙江等地,覆盖小麦、水稻、玉米(885811)、大豆(885810)等多种作物。田间实测表明,传感器(885946)损失趋势监测准确率达90%以上,可适配国内多数收获作业场景。
一路验证,也是一路扎根。常年驻守田间的科研人员感慨道:“频意外,多限制,协调配合是关键;体虽苦,心虽累,田间试验收获丰。”盛夏烈日炙烤,汗水裹挟着麦芒;白天田间作业,夜晚复盘迭代。正是这份苦与累,换来了台架试验无法获取的真实工况数据。
2023—2026年,系统软件历经多轮迭代,从籽粒计数工具升级为集损失趋势监测、北斗定位、参数在线调整、数据存储于一体的集成化谷物损失监测系统。与此同时,围绕“检测—验证”全链条,中国农机(885706)院自主开发损失物料自动接取、无线接料验证、气吹式除杂、籽粒全自动计数系列配套装备,建成了国内首套完整谷物收获损失检测与验证装备体系。
田间验证的扎实推进,也为团队拓展了国际合作的舞台。2025年8月至2026年3月,团队经过多轮技术对接与严格评审,成功进入国际头部收割机企业CLAAS的前装配套验证序列,成为国内首个与国际头部收割机主机厂开展联合验证的损失传感器(885946)研发团队。2026年5—6月,团队赴江苏南通、盐城和山东德州,与CLAAS开展了为期一个月的联合田间试验,传感器(885946)稳定性、可靠性与监测一致性全部达到技术预期,获得合作方的高度认可。
目前,该谷物损失传感器(885946)已经实现小批量推广,在今年苏州的水稻秋收中,系统经田间验证,已实现在国家标准限值基础上再减少50%以上的机收损失,实测每亩地可多增收8公斤左右稻谷。
从一张电路图、一台原型传感器(885946)、一份源代码起步,到拥有完整自主知识产权的全流程装备体系,这枚小小的传感器(885946)不断经受住考验,逐步成长为守护大国粮仓的“电子卫士”。中国农机(885706)院将继续扎根广袤土地一线,坚持锻造农业机械技术优势,服务国家粮食丰产丰收需求,以高水平科技创新守护大国粮仓。
